Sankt-Peterburg, St. Petersburg, Russian Federation
This paper is devoted to development of new tools implementing methods of constructive geometric modeling. Such tools’ development methods on a base of discrete electronic programmable devices’ use have been proposed. It has been shown that such tools can serve as a base for an enhanced implementation of geometric methods in practical applications.
constructive geometry, geometry modeling, embedded systems, field-programmable gate array (FPGA).
Назревшие проблемы преподавания геометрографических дисциплин в высшей школе уже давно волнуют научное геометрическое сообщество, вызывают оживленные дискуссии.
В стране проводится реформа высшей школы. Проистекая из реалий современной мировой и отечественной экономики, она стала причиной радикальных изменений в системе высшего образования страны. Реформа, безусловно, затрагивает все стороны учебной деятельности. Ее основные положения хорошо известны, они горячо обсуждаются в среде педагогических работников. Это, прежде всего, переход на двухуровневую систему подготовки, реализация компетентностного подхода в образовании, увеличение доли самостоятельной работы студентов, нормативные показатели количества обучающихся на одного преподавателя, внедрение IT- и дистанционных технологий в образовательный процесс. Так, например, одной из актуальных задач становится в настоящее время проблема обеспечения свободы самостоятельного формирования индивидуальных учебных планов студентами.
Конечно, этот список можно продолжать. Многие его пункты спорны, неоднозначны и поэтому порождают жаркие споры о том, кого учить, чему учить, как учить и кто будет учить. От ответов на эти вопросы напрямую зависит то, каким будет высшее образование, с применением каких учебных технологий и методик и насколько успешно будут достигаться поставленные цели, каково будущее отечественной науки.
Дисциплины геометро-графического цикла не являются исключением. Несмотря на то что геометрические и графические методы находят широкое применение в различных областях человеческой деятельности, временне ресурсы, отводимые на изучение курсов соответственных дисциплин, в настоящее время ограничены. Это обстоятельство, безусловно, является отправным моментом для пересмотра содержания дисциплин с целью поиска наиболее значимых как в теоретическом, так и в практическом плане учебных материалов, которые в наибольшей степени отвечали бы духу времени и соответствовали бы потребностям современного производства. Такая тенденция, зачастую основанная на соображениях прагматической целесообразности, с одной стороны, несет в себе черты прогрессивного начала, рассматривается как этап эволюционного развития системы знаний. С другой стороны, следует никогда не забывать обращаться к мысленной ассоциации хода развития любого феномена со спиралью и понимать, что на очередном ее витке новым становится хорошо забытое старое, но уже наполненное качественно иным смысловым содержанием. Не принимая это соображение во внимание, легко оказаться в ситуации проигравшего: когда некогда богатый, но ныне растерянный опыт неожиданно оказывается крайне востребованным и дивиденд от этой востребованности получает кто-то другой. Тот, кто подобным опытом владеет.
1. Voloshinov D.V. Discriptive Geometry. Does it Have a Chance for Future? Nachertatel‘naya geometriya. Trudy 2 Mezhdunarodnoy Konferentsii «Problemy kachestva graficheskoy podgotovki studentov v tekhnicheskom vuze v usloviyah fgos vpo» [Proc. 2nd Int. Conf. «Problems of Quality Graphic Training in Technical Universities in Terms of State Educational Standards»] Perm‘, 2011. P. 103–115. (In Russian).
2. Voloshinov D.V., Solomonov K.N. Konstruktivnoe geometricheskoe modelirovanie kak perspektiva prepodavaniya graficheskikh distsiplin [Constructive geometric modeling as the outlook for teaching in graphic disciplines]. Geometriya i grafika [Geometry and Graphics]. Vol. 1, issue 2. Moscow: MITKhT Publ., 2013. P. 182–185.
3. Nachertatrlnaya Geomeriya (Discriptive Geometry). Available at: http://ru.wikipedia.org/wiki/Начертательная_геометрия (accessed 10 February 2014).
4. Valkov K.I. Vvedenie v teoriyu modelirovaniya [Introduction to the theory of modeling]. Leningrad: LISI Publ, 1974.
5. Voloshinov D.V. Konstruktivnoe geometricheskoe modelirovanie. Teoriya, praktika, avtomatizaciya [Constructive Geometry Modeling. Theory, Practice, Automation]. Saarbruecken: Lambert Academic Publ., 2010. (In Russian)
6. Vasil‘ev A. Mikrokontrollery. Razrabotka vstraevymykh prilozheniy [Microcontrollers. Embedded Applications Development]. Saint-Petersburg, BHV Publ., 2012.
7. Grushvitskiy R.I., Mursaev A.H., Ugryumov E.P. Proektirovanie system na mikroskhemah programmiruemoy logiki [Systems engineering on the programmable logic microchips]. Saint-Petersburg, BHV Publ., 2002.
8. Sass R., Schmidt A.G. Embedded Systems Design with Platform FPGAs. Principles and Practices. Burlington: Elsevier, 2010.
9. Deschamps J-P., Sutter G.D., Cantó E . Guide to FPGA Implementation of Arithmetic Functions. Dordrecht: Springer, 2012.
10. Mermet J. Electronic Chips & Systems Design Languages. New York: Springer, 2001.
11. Popovici K., Rousseau F., Jerraya A.A.,Wolf M. Embedded Software Design and Programming of Multiprocessor Systemon-Chip. Simulink and SystemC Case Studies. New York: Springer, 2010.
12. Ramachandran S. Digital VLSI Systems Design. A Design Manual for Implementation of Projects on FPGAs and ASICs Using Verilog. Dordrecht: Springer, 2007.
13. Sarfraz M. Geometric Modeling: Techniques, Applications, Systems and Tools. Dordrecht: Springer, 2004.
14. Lenarcic J., Husty M. Latest Advances in Robot Kinematics. Dordrecht: Springer, 2012.
15. Hahn A.J. Mathematical Excursions to the World’s Great Buildings. Princeton, Oxford: Princeton University Press, 2012.
16. Шевелев И.Ш. Принцип пропорции: о формообразовании в природе, мерной трости древнего зодчего, архитектурном образе, двойном квадрате и взаимопроникающих подобиях. М.: Стройиздат, 1986.
17. Radzevich S.P. Theory of Gearing. Kinematics, Geometry and Synthesis. L.: CRC Press, 2013.
18. Apostol T.M., Mnatsakanian M.A. New Horizons in Geometry. Pasadena: Mathematical Association of America, 2012.
19. Pearce J.M. Open-Source Lab. How to Build Your Own Hardware and Reduce Research Costs. Amsterdam: Elsevier, 2014.
